图1 对比产品在13.2小时后测试结束，因为已经达到了磨损极限

随着时间推移，越来越多的风力发电机组到了出保的阶段，业主承担起机组维护的主要工作。风电机组的润滑是维护工作中重要的组成部分。良好和合理的润滑可以有效延长零部件寿命，减少非计划的停机。因此润滑日益得到风电场业主的重视。

近五年来，我国风电装机实现了快速增长，在各个地区都建成了大规模的风电场。对于早期的风力发电机组，整机厂家一般提供两年至三年的质保期。目前，也有一些厂家应业主要求延长质保期到五年。随着时间推移，越来越多的风力发电机组到了出保的阶段，业主承担起机组维护的主要工作。风电机组的润滑是维护工作中重要的组成部分。良好和合理的润滑可以有效延长零部件寿命，减少非计划的停机。因此润滑日益得到风电场业主的重视。

风力发电机组中需要润滑的部件主要包括：主轴承、齿轮箱（主齿轮箱、偏航变桨驱动齿轮箱），偏航和变桨轴承、发电机轴承，偏航、变桨开齿表面、滑环等。其中使用润滑脂的部件主要为轴承和开齿。

主轴、发电机、变桨和偏航轴承的润滑

由于每个轴承的运动速度、载荷、尺寸以及功能都不一样，风电机组厂家会使用不用润滑剂厂商提供的多种不同润滑脂。此外，风电场的风电机组很少会由某一厂家单独提供，所以业主需要使用更多的不同种类润滑脂来进行机组维护。润滑剂的数量过多会增加物流、仓储和管理的成本，加错润滑剂的风险也难以避免。另外，一些初装的润滑脂并不能满足机组的实际要求，严重影响机组性能。

图2 Klüberplex BEM 41-141运转50小时后

如果有一种润滑脂可以同时满足风电机组所有轴承的需求，那么无疑将简化维护流程，降低备件成本，并且提高维护管理水平。

这种通用型润滑脂应满足：

主轴承：低速旋转、高负载和振动；

发电机轴承：高温、高速；

变桨和偏航轴承：高负载、振动和摆动。

克鲁勃润滑剂公司现在可以提供这样润滑脂：Klueberplex BEM 41-141。

Klueberplex BEM 41-141是在考虑到风机轴承运转时所有的苛刻条件之后，专门研发的特种润滑脂。克鲁勃公司特别关注润滑剂在停机以及由制动引起的摆动工况下表现出的性能。由于较长时间内摩擦都集中在同一个小区域，所以这些运动条件十分苛刻。

为了保证润滑脂能满足轴承厂家和风电机组厂家的要求，需要进行一系列静态和动态的轴承实验，例如FAG FE8滚动轴承摩擦和磨损测试以及SKF R0F润滑脂寿命测试。Klueberplex BEM 41-141在其研发阶段顺利通过了一系列测试。所有的测试表明这款油脂能够满足并超越行业的要求。接下来，举例说明SNR-FEB 2滚动轴承油脂的测试结果。

滚动轴承在微振和滑动工况下润滑脂的抗磨损性能是通过SNR-FEB 2 实验测得。由于该实验中的磨损形式与布氏硬度实验中出现的压痕相似，所以SNR-FEB 2实验也称作“伪布氏硬度实验”。在轴承上施加8000N的轴向力，相当于2100N/mm2的赫兹压力，振动频率为24 Hz，振动角度±3°。实验分别在-20℃和室温下进行 ，测试时间分别为5小时和50小时。

Klueberplex BEM 41-141在室温下测得磨损量小于5毫克，在-20℃时测得磨损量小于20毫克——这是非常好的结果。

与市场上的其他润滑剂进行对比实验，可以看出即使在室温下，对比润滑剂也无法通过实验。

图3 Klüberplex AG11-462

润滑脂的低温性能

环境温度的变化常常会引起风机工作温度的变化。在风机由于低温而停机时，滚动轴承脂不能发生任何变化。一旦外界温度升高到一定值，风机在加热系统的帮助下再次启动，滚动轴承脂的性能必须要完全满足启动时的要求。为了保证润滑剂能满足这些要求，在使用之前需要对它进行许多测试。

润滑油脂的最低使用温度一般是由标准的流动压力实验或者低温力矩实验（IP 186）测得。油脂的使用温度上限是通过FE9滚动轴承脂实验（DIN 51821）或SKF-R0F实验测得。对于Klueberplex BEM 41-141，其最低使用温度是在-40℃时通过低温力矩实验测得，最高使用温度是在150°C时通过SKF-ROF实验测得。

最低使用温度就是产品仍然能通过流动压力实验或低温力矩实验时的温度。需要指出的是：润滑剂制造商所指的使用温度并不表示润滑剂在所有低温工况下都能提供有效的润滑以及良好的抗磨损性能。

因此除了上述实验，克鲁勃公司通过SNR-FEB 2实验检测在-20℃时油脂的抗磨损性能。SNR-FEB2测试结果表明Klueberplex BEM 41-141在低温下也有极好的润滑性能。

特殊的储藏实验证明Klueberplex BEM 41-141在风机的生存温度下使用也不会有问题——即使低于润滑剂的正常工作温度。因为润滑剂暴露在零下温度环境也不发生改变，所以在机组启动时可以提供全部的性能。

同时，Klueberplex BEM 41-141拥有极好的粘附性，即使在极低的温度下，这进一步增强其低温润滑性能。克鲁勃通过一个专门开发的弯曲实验在远低于正常工作温度的低温条件下检测其粘附性。

图4 黑色产品1

更换新油脂时的注意事项

兼容性测试表明Klueberplex BEM 41-141可以和风电行业目前使用的大部分轴承脂混合，这其中包括其他制造商的产品。在更换油脂之前不需要清洗轴承。但要指出的是，Klueberplex BEM 41-141只有在不与其他油脂混合时才能发挥出它的最优性能。因此，我们建议再润滑加注Klueberplex BEM 41-141时，将旧油脂尽可能排出。

再润滑周期以及加脂量

再润滑周期和加脂量是由轴承制造商或风机制造商决定的。然而，由于Klueberplex BEM 41-141的优异性能，例如发电机轴承的再润滑周期可以从3、4个月延长至6个月或更长。这意味着业主进行再润滑操作时有更多的灵活性——在风力充足的时候，不需要停机维护。

偏航、变桨开齿的润滑

用于偏航和变桨开齿的润滑剂遇到的主要问题就是滴落。这直接导致设备得不到充分润滑，最终造成严重的磨损。另外，目前使用的黑色润滑剂会对机舱和塔筒造成污染。滴落在地板上的油脂容易导致维护人员在机舱内滑倒，带来操作风险。

针对以上问题，克鲁勃研发出Klueberplex AG 11-462，用于偏航和变桨开齿润滑的白色润滑剂。即使在-40℃，它也有很好的润滑性和粘附性，因此就算在极低的温度下它也不会滴落或粉末化，从而可以保护轮齿不受磨损。同时，良好的粘附性也能降低油脂消耗，并延长维护周期。

图5 黑色产品2

开齿润滑脂相关实验

1.抗盐水性能

在SKF Emcor实验中，将涂有润滑脂的试样置于人造海水中测试其抗腐蚀性能。Klueberplex AG 11-462得到腐蚀等级≤2，证明其具有良好的抗腐蚀性能。

2.承载性能

在FZG的测试中，开齿润滑脂需要能承受12级的载荷，这意味着它完全能满足齿轮用脂的要求。

Klueberplex AG 11-462满足这项要求。

3.高低温性能

克鲁勃的实验显示，在40℃甚至更高温度下，Klueberplex AG 11-462的粘附性能比对比的黑色油脂更好。在70℃的环境温度下，即使垂直放置48小时之后，Klueberplex AG 11-462也没有从表面滴落。常见的黑色产品则出现了明显的滴落。

更换Klueberplex AG 11-462时的注意事项

对于手动再润滑，即使之前使用了黑色润滑剂，也不需要清洗驱动系统。然而，当使用中央润滑系统润滑时，在添加Kluberplex AG 11-462之前需要将储油罐排放干净。虽然良好的兼容性允许与旧油脂的混合，但只有在不与其他润滑剂混合的情况下特种润滑剂才能发挥出最优性能。

润滑剂的整合

润滑剂的整合在风电行业中并不是一个新鲜事物。早在多年以前，欧洲的风电场及专业的维护公司就已经开始应用这一先进的理念优化维护工作，提高风机的可靠性。Klueberplex BEM 41-141和Klueberplex AG 11-462这两种润滑脂多年来广泛应用在众多领先的风机整机厂家，同时也得到了业主普遍的认可。

国内的风电场也开始应用这一理念，对风机进行科学的润滑管理。对于一个拥有5个不同品牌类型风机的风电场，维护时需要的润滑脂可达10种甚至更多。将10种润滑脂整合为2种，并不仅仅是数量上的减少，同时带来了更多的额外收益：维护工作更简单，不需要携带多种润滑脂；简化物流，不需要为不同风机预备不同的润滑脂库存；消除加错润滑脂的风险。

此外，高性能的特种润滑剂可以解决原有润滑剂带来的问题。例如，低温下润滑脂板结脱落，轴承扭矩过大，高温下润滑脂泄露滴落，轴承磨损、温升高，开齿锈蚀等等。这些常见问题的有效解决有助于提高风机的可靠性并且提高有效发电时间。

随着风电机组向大型化发展，海上风电的规模化开发，对润滑剂的技术要求势必越来越来高。海上风电维护工作的困难意味着简单方便的润滑方案将是最佳的选择。所以高性能的通用型润滑剂将成为未来风电行业的标准配置，并得到广泛的应用。